JP2906802B2

JP2906802B2 - 内燃機関の空燃比制御装置

Info

Publication number: JP2906802B2
Application number: JP2671992A
Authority: JP
Inventors: 靖彦斉藤
Original assignee: Mitsubishi Motors Corp
Current assignee: Mitsubishi Motors Corp
Priority date: 1992-02-13
Filing date: 1992-02-13
Publication date: 1999-06-21
Anticipated expiration: 2014-06-21
Also published as: JPH05222985A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、内燃機関（以下、「内
燃機関」を「エンジン」ということがある）の減速運転
状態が検出されると、燃焼室へ供給される混合気の空燃
比を理論空燃比よりも希薄（リーン）側に制御する内燃
機関の空燃比制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、エンジンの減速運転状態（具
体的には、エンジン負荷状態が所定の負荷レベル以下の
運転状態）では、混合気の燃焼が悪化するため、排気系
に設けられた酸素センサ（Ｏ₂ センサ）の出力に基づく
空燃比のフィードバック制御を行なっても、排気の浄化
状態は必ずしも良化せず、むしろこのような運転状態に
おいては、空燃比をリーン設定した方が、燃費やＨＣ
（炭化水素）排出の低減の関係から良い結果が得られる
場合があり、このため減速運転中に空燃比のフィードバ
ック制御を停止して、リーン設定する技術が提案されて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の内燃機関の空燃比制御装置では、エンジン
の負荷状態（例えば体積効率やマニホルド絶対圧力）が
設定値以下の運転状態では、エンジンの暖機状態にかか
わらず、一定のリーン化率で空燃比設定を行なっている
ため、必ずしも最適な設定状態が得られているとはいえ
なかった。

【０００４】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、内燃機関の暖機状態に応じてリーン化率を設
定できるようにすることにより、減速運転中において最
適な空燃比制御を行なえるようにした、内燃機関の空燃
比制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】このため、本発明の内燃
機関の空燃比制御装置は、内燃機関の暖機中は基本燃料
噴射量に低温時ほど燃料が増量されるように大きめに設
定される暖機増量係数を用いて補正を加えるとともに、
内燃機関の減速運転状態を検出する減速運転状態検出手
段により内燃機関の減速運転状態が検出されると、リー
ン化係数を設定して該基本燃料噴射量に補正を加えるこ
とにより、燃焼室へ供給される混合気の空燃比を理論空
燃比よりも希薄側に制御する空燃比制御手段とをそな
え、該空燃比制御手段を、内燃機関が暖機中で減速運転
状態である場合、内燃機関の冷態時の方が内燃機関の温
態時よりも空燃比が希薄側になるように該リーン化係数
を設定するように構成することを特徴としている。

【０００６】

【０００７】

【作用】上述の本発明の内燃機関の空燃比制御装置で
は、減速運転状態検出手段にて内燃機関の減速運転状態
が検出されると、空燃比制御手段で、リーン化係数を設
定することにより、燃焼室へ供給される混合気の空燃比
を理論空燃比よりも希薄側に制御することが行なわれる
が、更にこの空燃比制御手段においては、内燃機関の冷
態時の方が内燃機関の温態時よりもリーン化係数が大き
く設定され、燃焼室へ供給される混合気の空燃比が理論
空燃比よりも希薄側に制御される。

【０００８】

【０００９】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明する。（ａ）第１実施例の説明図１〜図６は本発明の第１実施例としての内燃機関の空
燃比制御装置を示すもので、図１はその制御系を示すブ
ロック図、図２はその制御系のハードブロック図、図３
は本装置を有するエンジンシステムの全体構成図、図４
はその制御要領を説明するフローチャート、図５，図６
はその作用説明図である。

【００１０】さて、本装置を有するエンジンシステム
は、図３のようになるが、この図３において、エンジン
（内燃機関）ＥＧはその燃焼室１に通じる吸気通路２お
よび排気通路３を有しており、吸気通路２と燃焼室１と
は吸気弁４によって連通制御されるとともに、排気通路
３と燃焼室１とは排気弁５によって連通制御されるよう
になっている。

【００１１】また、吸気通路２には、上流側から順にエ
アクリーナ６，スロットル弁７および電磁式燃料噴射弁
（インジェクタ）８が設けられており、排気通路３に
は、その上流側から順に排ガス浄化用の触媒コンバータ
（三元触媒）９および図示しないマフラ (消音器）が設
けられている。なお、吸気通路２には、サージタンク２
ａが設けられている。

【００１２】さらに、インジェクタ８は吸気マニホルド
部分に気筒数だけ設けられている。今、本実施例のエン
ジンＥＧが直列４気筒エンジンであるとすると、インジ
ェクタ８は４個設けられていることになる。即ちいわゆ
るマルチポイント燃料噴射（ＭＰＩ）方式の多気筒エン
ジンであるということができる。また、スロットル弁７
はワイヤケーブルを介してアクセルペダルに連結されて
おり、これによりアクセルペダルの踏込み量に応じて開
度が変わるようになっているが、更に吸気通路２におけ
るスロットル弁７の配設部分をバイパスするバイパス通
路２ｂが設けられており、このバイパス通路２ｂには、
スロットルバイパス弁としてのアイドルスピードコント
ロール弁（ＩＳＣ弁）４１とワックス弁４２が併設され
ている。

【００１３】ここで、ＩＳＣ弁４１は、電磁式の弁で、
後述の電子制御ユニット（ＥＣＵ）２３からの制御信号
を受けて、バイパス通路２ｂの吸気通路２へのバイパス
開口２ｂ−１を開閉しうるもので、ワックス弁４２は、
ワックスを収納した感熱部で検知したエンジン温度に応
じて、バイパス通路２ｂの吸気通路２へのバイパス開口
２ｂ−２を開閉しうるものである。

【００１４】これにより、アイドリング時にアクセルペ
ダルを踏まなくても、ＩＳＣ弁４１の開度を調整するこ
とにより、吸気通路２を流通する吸気量を増減して、ア
イドル運転時のエンジン回転数制御を実行できるように
なっている。また、エンジン冷態時のフリクションロス
の増大に対処するため、上記のＩＳＣ弁４１を低温時に
開放して、特に低負荷時の吸入空気量を増大させている
（これを所謂ファーストアイドル状態という）。

【００１５】このような構成により、スロットル弁７の
開度に応じエアクリーナ６を通じて吸入された空気が吸
気マニホルド部分でインジェクタ８からの燃料と適宜の
空燃比となるように混合され、燃焼室１内で点火プラグ
３５を適宜のタイミングで点火させることにより、燃焼
せしめられて、エンジントルクを発生させたのち、混合
気は、排ガスとして排気通路３へ排出され、触媒コンバ
ータ９で排ガス中のＣＯ，ＨＣ，ＮＯｘの３つの有害成
分を浄化されてから、マフラで消音されて大気側へ放出
されるようになっている。

【００１６】さらに、このエンジンＥＧを制御するため
に、種々のセンサが設けられている。まず吸気通路２側
には、そのエアクリーナ配設部分に、吸入空気量をカル
マン渦情報から検出するエアフローセンサ１１，吸入空
気温度を検出する吸気温センサ１２および大気圧を検出
する大気圧センサ１３が設けられており、そのスロット
ル弁配設部分に、スロットル弁７の開度を検出するポテ
ンショメータ式のスロットルセンサ１４，アイドリング
状態を検出するアイドルスイッチ１５等が設けられてい
る。

【００１７】また、排気通路３側には、触媒コンバータ
９の上流側部分に、排ガス中の酸素濃度（Ｏ₂濃度）を
検出する酸素濃度センサ（空燃比センサ；Ｏ₂センサ）
１７が設けられている。さらに、その他のセンサとし
て、エンジン冷却水温を検出する水温センサ１９や、図
２に示すごとく、クランク角度を検出するクランク角セ
ンサ２１（このクランク角センサ２１はエンジン回転数
を検出する回転数センサも兼ねている）および第１気筒
（特定気筒あるいは基準気筒）が上死点にあることを検
出するＴＤＣセンサ（気筒判別センサ）２２がそれぞれ
ディストリビュータに設けられている。

【００１８】そして、これらのセンサからの検出信号
は、ＥＣＵ２３へ入力されるようになっている。なお、
ＥＣＵ２３へは、バッテリ２４の電圧を検出するバッテ
リセンサ２５からの電圧信号や始動時を検出するクラン
キングスイッチ２６あるいは車速センサ２０からの信号
も入力されるようになっている。

【００１９】ところで、ＥＣＵ２３のハードウエア構成
は、図２のようになるが、このＥＣＵ２３はその主要部
としてＣＰＵ２７をそなえており、このＣＰＵ２７へ
は、吸気温センサ１２，大気圧センサ１３，スロットル
センサ１４，Ｏ₂センサ１７，水温センサ１９およびバ
ッテリセンサ２５からの検出信号が入力インタフェイス
２８およびＡ／Ｄコンバータ３０を介して入力されると
ともに、アイドルスイッチ１５，クランキングスイッチ
２６，車速センサ２０からの検出信号が入力インタフェ
イス２９を介して入力されるようになっている。また、
エアフローセンサ１１，クランク角センサ２１，ＴＤＣ
センサ２２からの検出信号はＣＰＵ２７の入力ポートに
直接入力されるようになっている。

【００２０】さらに、ＣＰＵ２７は、バスラインを介し
て、プログラムデータや固定値データを記憶するＲＯＭ
３１，更新して順次書き替えられるＲＡＭ３２およびバ
ッテリ２４が接続されている間はその記憶内容が保持さ
れることによってバックアップされたバッテリバックア
ップＲＡＭ３３との間でデータの授受を行なうようにな
っている。

【００２１】なお、ＲＡＭ３２内データはイグニッショ
ンスイッチをオフすると消えてリセットされるようにな
っている。また、ＣＰＵ２７で演算結果に基づく燃料噴
射制御信号は、噴射ドライバ３４を介して、４つのイン
ジェクタ８（正確には、インジェクタソレノイド用のト
ランジスタ）へ出力されるようになっている。なお、前
述のＩＳＣ弁４１のための制御信号は、ＣＰＵ２７から
ドライバ４０を介して、ＩＳＣ弁４１へ供給されるよう
になっている。

【００２２】今、燃料噴射制御（空燃比制御）に着目す
ると、ＣＰＵ２７からは後述の手法で演算された燃料噴
射用制御信号がドライバ３４を介しインジェクタソレノ
イドへ出力されて、４つのインジェクタ８を順次駆動さ
せてゆくようになっているが、かかる燃料噴射制御（イ
ンジェクタ駆動時間制御）のために、ＥＣＵ２３は、図
１に示すように、まずインジェクタ８のための基本駆動
時間Ｔ_Bを決定する基本駆動時間決定手段５１を有して
おり、この基本駆動時間決定手段５１はエアフローセン
サ１１からの吸入空気量Ａ情報とクランク角センサ２１
からのエンジン回転数Ｎ情報とからエンジン１回転あた
りの吸入空気量Ａ／Ｎ情報を求め、この情報に基づき基
本駆動時間Ｔ_Bを決定するものである。

【００２３】また、Ｏ₂センサ１７の出力と判定電圧
（基準電圧）との比較結果に応じてフィードバック時補
正係数Ｐ／２＋Ｉ（＝Ｋ_AF）を設定するフィードバック
時空燃比補正係数設定手段５３が設けられるとともに、
空燃比補正係数Ｉ＋Ｋ_AFM（＝Ｋ_AF）を設定する空燃比
補正係数設定手段５４とが設けられており、更に後述の
切替制御手段５７からの制御信号を受けて切り替わる切
替手段５２Ａ，５２Ｂによって、これらのフィードバッ
ク時空燃比補正係数設定手段５３および空燃比補正係数
設定手段５４のいずれか一方の出力が選択されるように
なっている。なお、上記において、Ｐは比例値、Ｉは積
分値、Ｋ_AFMはエンジン負荷，エンジン回転数に応じて
設定される係数である。

【００２４】さらに、空燃比補正係数設定手段５４は、
３つのＩ値設定手段５４−１〜５４−３，切替手段５４
−４およびＫ_AFM設定手段５４−５をそなえて構成され
ている。ここで、Ｉ値設定手段５４−１は、Ｉ＝１．０
を設定するもので、Ｉ値設定手段５４−２は、Ｉ＝１．
０５を設定するもので、Ｉ値設定手段５４−３は、エン
ジン冷却水温Ｔｗに応じてマップ値Ｉ（Ｔｗ）（このマ
ップは図５に示す特性を記憶している）を読み出して、
これをＩ値として設定するものである。ここで、Ｉ値設
定手段５４−３では、エンジンＥＧの冷態時の方が温態
時より、Ｉ値が小さく設定されるようになっていること
が、図５からわかる。なお、リーン化の度合を表す係数
をリーン化係数と言うとすれば（この場合、リーン化の
度合が大きいほどリーン化係数は大きくなる）、後述の
記載からわかるようにＩ値が１．０よりも大きいとリッ
チ化されるので、Ｉ値が１．０よりも小さいとリーン化
され、Ｉ値が小さい程リーン化の度合が大きいことにな
るが、これから、エンジンＥＧの冷態時の方が温態時よ
りもＩ値が小さく設定されるということは、エンジンＥ
Ｇの冷態時の方が温態時よりもリーン化係数が大きく設
定されているということになる。

【００２５】切替手段５４−４は、後述の切替制御手段
５７からの制御信号を受けて、上記のＩ値設定手段５４
−１〜５４−３の内の１つを選択するものであるが、各
Ｉ値設定手段５４−１〜５４−３が選ばれるための条件
は以下の通りである。（１）Ｉ値設定手段５４−１が選択されるための条件減速ゾ−ンで、エンジン回転数が所定値（これを解除
回転数という）Ｎ_Lより小さい場合（図６のゾーンＡ参
照）。減速ゾ−ンではなく、空燃比フィードバック制御開始
水温Ｔｗ１より低い場合。減速ゾ−ンではなく、高負荷ゾーンである場合（図６
のゾーンＤ参照）。（２）Ｉ値設定手段５４−２が選択されるための条件減速ゾ−ンではなく、空燃比フィードバック制御開始
水温Ｔｗ１以上で、高負荷ゾーンでなく、Ｏ₂センサが
不活性の場合。（３）Ｉ値設定手段５４−３が選択されるための条件減速ゾ−ンで、エンジン回転数が解除回転数Ｎ_L以上
の場合（図６のゾーンＢ参照）。

【００２６】Ｋ_AFM設定手段５４−５は、エンジン負荷
とエンジン回転数とに応じて係数Ｋ _AFMを設定するもの
である。また、エンジン冷却水温Ｔｗ，吸気温，大気圧
等に応じた補正係数Ｋ〔この補正係数Ｋはエンジン冷却
水温Ｔｗに応じて設定されるので、低温時（暖機時）は
リッチ化設定されるようになっている〕を設定する補正
手段５５が設けられており、更にはバッテリ電圧に応じ
て駆動時間を補正するためデッドタイム（無効時間）Ｔ
_Dを設定するデッドタイム補正手段５６も設けられてい
る。

【００２７】さらに、切替手段５２Ａ，５２Ｂ，５４−
４の切替制御を行なう切替制御手段５７が設けられてい
る。ここで、この切替制御手段５７による切替手段５２
Ａ，５２Ｂ，５４−４の切替制御について説明する。す
なわち、この切替制御手段５７は、減速ゾ−ンではな
く、空燃比フィードバック制御開始水温Ｔｗ１以上で、
高負荷ゾーンではなく、Ｏ₂センサが活性の場合（図６
のゾーンＣ参照）に、フィードバック時空燃比補正係数
設定手段５３を選択するとともに、上記の条件を１つで
も満足していなければ（図６のゾーンＡ，Ｂ，Ｄ参
照）、空燃比補正係数設定手段５４を選択するように、
切替手段５２Ａ，５２Ｂを制御するとともに、上記のＩ
値設定手段５４−１が選択されるための条件を満足すれ
ば、Ｉ値設定手段５４−１を選択し、上記のＩ値設定手
段５４−２が選択されるための条件を満足すれば、Ｉ値
設定手段５４−２を選択し、上記のＩ値設定手段５４−
３が選択されるための条件を満足すれば、Ｉ値設定手段
５４−３を選択するように、切替手段５４−４を制御す
るのである。

【００２８】これにより、基本駆動時間Ｔ_B，空燃比補
正係数Ｋ_AF（２／Ｐ＋ＩまたはＩ×Ｋ_AFM），補正係数
Ｋ等で決まる燃料噴射時間Ｔ_inj（＝Ｔ_B×Ｋ_AF×Ｋ＋
Ｔ_D）で燃料が噴射されるようになっているのである。
このようにして、上記のＥＣＵ２３は、エンジンＥＧの
減速運転状態を検出する減速運転状態検出手段と、この
減速運転状態検出手段にてエンジンＥＧの減速運転状態
が検出されると、リーン化係数を設定することにより、
燃焼室へ供給される混合気の空燃比を理論空燃比よりも
リーン側に制御する空燃比制御手段との機能を有してい
ることになり、更にエンジンＥＧの減速運転時に設定さ
れるリーン化係数をエンジンの暖機状態に応じて設定す
る機能も有していることになる。

【００２９】そして、このとき、エンジンＥＧの冷態時
の方が温態時よりもＩ値が小さく設定され（図５参
照）、これからエンジンＥＧの冷態時の方が温態時より
もリーン化係数が大きく設定され、燃焼室へ供給される
混合気の空燃比が理論空燃比よりも希薄側に制御される
されるようになっている。また、アイドル回転数を含む
低回転数運転状態（解除回転数よりも低い運転域）でＩ
＝１．０にすることができるので、この低回転数運転状
態でリーン化係数の設定を禁止する手段の機能もそなえ
ていることになる。

【００３０】以下に、かかる燃料噴射制御について、図
４に示すフローチャートを用いて説明する。まず、ステ
ップＡ１で、運転状態を入力し、ステップＡ２で、減速
ゾーンかどうかを、検出Ｅｖがエンジン負荷情報を有す
る減速ゾーン上限判定Ｅｖ（Ｅｖは体積効率）（図６参
照）よりも小さいかどうかで判定する。もし、減速ゾー
ンであれば、ステップＡ３で、エンジン回転数が解除回
転数Ｎ_L以上かどうかを判定する。エンジン回転数が解
除回転数Ｎ_L以上の場合、即ち図６のゾーンＢの場合
は、ステップＡ４で、エンジン冷却水温に応じてマップ
値（図５参照）を読み出し、Ｉに入力する。そして、そ
の後は、ステップＡ４−２で、エンジン負荷，エンジン
回転数に応じて係数Ｋ_AFMを設定し、ステップＡ５で、
Ｋ_AF＝Ｉ×Ｋ_AFMとおく。これにより、図５からもわか
るように、エンジン冷態時の方がエンジン温態時より、
リーン化係数が大きく設定され、その結果、低温時に高
負荷運転等に対処するため暖機増量係数が大きめに設定
されていることを勘案すると、上記のようにリーン化係
数を大きく設定され、燃焼室へ供給される混合気の空燃
比が理論空燃比よりも希薄側に制御されることにより、
特に低温減速時のＨＣの排出量を低減することができ、
又燃費も改善することができるのである。

【００３１】また、ステップＡ３で、エンジン回転数が
解除回転数Ｎ_Lより低い場合、即ち図６のゾーンＡの場
合は、ステップＡ７で、Ｉ＝１．０としてから、ステッ
プＡ４−２で、エンジン負荷，エンジン回転数に応じて
係数Ｋ_AFMを設定し、更にステップＡ５で、Ｋ_AF＝Ｉ×
Ｋ_AFM＝Ｋ_AFMとおく。このようにして、アイドル回転
数を含む低回転数運転状態でリーン化が禁止（停止）さ
れるので、ストールの発生の蓋然性を低減できる。

【００３２】ところで、減速ゾーンでない場合は、ステ
ップＡ６で、フィードバック開始水温Ｔｗ１以上かどう
かが判定され、もしフィードバック開始水温Ｔｗ１より
低い場合は、ステップＡ７で、Ｉ＝１．０としてから、
ステップＡ４−２で、エンジン負荷，エンジン回転数に
応じて係数Ｋ_AFMを設定し、更にステップＡ５で、Ｋ _AF
＝Ｉ×Ｋ_AFM＝Ｋ_AFMとおく。もし、フィードバック開
始水温Ｔｗ１以上の場合は、更にステップＡ８で、高負
荷ゾーンかどうかを判定し、高負荷ゾーンであれば、や
はりステップＡ７で、Ｉ＝１．０としてから、ステップ
Ａ４−２で、エンジン負荷，エンジン回転数に応じて係
数Ｋ_AFMを設定し、更にステップＡ５で、Ｋ_AF＝Ｉ×Ｋ
_AFM＝Ｋ_AFMとおく。もし、高負荷ゾーンでなければ、
ステップＡ９で、Ｏ₂センサ不活性かどうかが判定さ
れ、もしＯ₂センサ不活性の場合は、ステップＡ１０
で、Ｉ＝１．０５とおいて、リッチ化してから、ステッ
プＡ４−２で、エンジン負荷，エンジン回転数に応じて
係数Ｋ_AFMを設定し、更にステップＡ５で、Ｋ_AF＝Ｉ×
Ｋ_AFM＝１．０５×Ｋ_AFMとおく。

【００３３】さらに、Ｏ₂センサ活性の場合は、エンジ
ン運転域が図６のゾーンＣに示すフィードバックゾーン
にある場合であるが、この場合、まずステップＡ１１
で、フィードバック開始直後であるかどうかが判定され
る。もしそうであれば、ステップＡ１２で、Ｉ＝１．０
とおいてから、ステップＡ１４で、Ｋ_AF＝Ｐ／２＋Ｉと
おく。また、フィードバック開始直後でない場合は、ス
テップＡ１３で、Ｏ₂センサ出力と基準値との比較結果
に基づきＩ値を設定して、ステップＡ１４で、Ｋ _AF＝Ｐ
／２＋Ｉとおく。これにより、Ｏ₂センサ出力に基づく
空燃比フィードバック制御が行なわれる。

【００３４】なお、ステップＡ１４，ステップＡ５のあ
とは、補正係数Ｋおよび無効時間Ｔ_Dの設定が行なわれ
る（ステップＡ１５）。また、基本駆動時間Ｔ_Bの設定
も適宜行なわれている。したがって、エンジン運転状態
が図６のゾーンＣにある場合（フィードバック運転域）
は、Ｏ₂ センサ出力に基づく空燃比フィードバック制御
が行なわれるとともに、エンジン運転状態が図６のゾー
ンＤ（高負荷運転域）にある場合は、リーン化が禁止さ
れ、更にＯ₂ センサ不活性時は、リッチ化される一方、
エンジン運転状態が図６のゾーンＢ（低回転数運転域を
除く減速運転域）にある場合は、エンジン冷態時の方が
エンジン温態時より、リーン化係数が大きく設定され、
燃焼室へ供給される混合気の空燃比が理論空燃比よりも
希薄側に制御されるため、特に低温減速時のＨＣの排出
量を低減することができ、又燃費も改善することができ
る。

【００３５】また、エンジン運転状態が図６のゾーンＡ
（低回転数運転域を含む減速運転域）にある場合は、リ
ーン化が禁止（停止）されるので、ストールの発生の蓋
然性を低減できる。さらに、減速ショックやエンジン低
回転域でのエンジンストップ（エンスト）をなくすこと
ができるため、ドライバビリティを向上できる。

【００３６】（ｂ）第２実施例の説明図７は本発明の第２実施例としての内燃機関の空燃比制
御装置の制御要領を説明するフローチャートであるが、
この第２実施例は、エンジン冷態時の方がエンジン温態
時よりもＩ値を小さく設定してリーン化係数を大きく設
定し、燃焼室へ供給される混合気の空燃比が理論空燃比
よりも希薄側に制御する手段として、Ｉ値を階段状（２
段階）に変更し、ひいてはリーン化係数を階段状（２段
階）に変更する手段を使用したものである。なお、前述
の第１実施例では、リーン化係数を連続的に変更するも
のが使用されていた。

【００３７】したがって、この第２実施例では、Ｉ値設
定手段５４−３が、エンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ
２（Ｔｗ２ｓ＞Ｔｗ１）以下だとＩ＝０．９に設定し、
エンジン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ２より高いとＩ＝
０．９５に設定するものである以外、他の構成は、前述
の第１実施例のものとほぼ同様である。以下に、この第
２実施例における燃料噴射制御について、図７に示すフ
ローチャートを用いて説明する。

【００３８】まず、ステップＢ１で、運転状態を入力
し、ステップＢ２で、フィードバック開始水温Ｔｗ１以
上かどうかが判定される。もし、フィードバック開始水
温Ｔｗ１より低いと、ステップＢ３で、Ｉ＝１．０とお
き、もし、フィードバック開始水温Ｔｗ１以上である
と、ステップＢ４で、高負荷ゾーンであるかどうかが判
定される。もし、そうでれば、ステップＢ３で、Ｉ＝
１．０とおき、もし高負荷ゾーンでなければ、ステップ
Ｂ５で、減速ゾーンかどうかを、検出Ｅｖがエンジン負
荷情報を有する減速ゾーン上限判定Ｅｖよりも小さいか
どうかで判定する。もし、減速ゾーンであれば、ステッ
プＢ６で、エンジン回転数が解除回転数Ｎ_L以上かどう
かを判定する。エンジン回転数が解除回転数Ｎ_L以上の
場合は、ステップＢ７で、エンジン冷却水温Ｔｗが所定
値Ｔｗ２より高いかどうかが判定される。もし、エンジ
ン冷却水温Ｔｗが所定値Ｔｗ２より高いとＩ＝０．９５
に設定し（ステップＢ８）、エンジン冷却水温Ｔｗが所
定値Ｔｗ２以下だとＩ＝０．９に設定する（ステップＢ
９）。このように、エンジン冷態時の方がエンジン温態
時より、リーン化係数を大きく設定し、燃焼室へ供給さ
れる混合気の空燃比が理論空燃比よりも希薄側に制御す
ることにより、前述の第１実施例と同様の理由によっ
て、特に低温減速時のＨＣの排出量を低減することがで
き、又燃費も改善できるものである。

【００３９】なお、ステップＢ６で、エンジン回転数が
解除回転数Ｎ_Lより低い場合は、ステップＢ３で、Ｉ＝
１．０とする。これにより、アイドル回転数を含む低回
転数運転状態でリーン化が禁止（停止）されるので、ス
トールの発生の蓋然性を低減できる。また、減速ゾーン
でない場合は、ステップＢ１２で、Ｏ₂センサ不活性か
どうかを判定し、もしＯ₂センサ不活性であれば、ステ
ップＢ１３で、Ｉ＝１．０５に設定する。

【００４０】そして、これらのステップＢ３，Ｂ８，Ｂ
９，Ｂ１３で、Ｉ値を所定値に設定したあとは、ステッ
プＢ１０で、エンジン負荷，エンジン回転数に応じて係
数Ｋ _AFMを設定し、ステップＢ１１で、Ｋ_AF＝Ｉ×Ｋ
_AFMとおく。ところで、減速ゾーンでなく、Ｏ₂センサ
活性の場合は、ステップＢ１４で、フィードバック開始
直後であるかどうかが判定される。もしそうであれば、
ステップＢ１５で、Ｉ＝１．０とおいてから、ステップ
Ｂ１７で、Ｋ_AF＝Ｐ／２＋Ｉとおく。また、フィードバ
ック開始直後でない場合は、ステップＢ１６で、Ｏ₂セ
ンサ出力と基準値との比較結果に基づきＩ値を設定し
て、ステップＢ１７で、Ｋ_AF＝Ｐ／２＋Ｉとおく。これ
により、Ｏ₂センサ出力に基づく空燃比フィードバック
制御が行なわれる。

【００４１】なお、ステップＢ１１，ステップＢ１７の
あとは、補正係数Ｋおよび無効時間Ｔ_Dの設定が行なわ
れる（ステップＢ１８）。また、基本駆動時間Ｔ_Bの設
定も適宜行なわれている。したがって、この第２実施例
においても、エンジン運転状態が図６のゾーンＣにある
場合（フィードバック運転域）は、Ｏ₂ センサ出力に基
づく空燃比フィードバック制御が行なわれるとともに、
エンジン運転状態が図６のゾーンＤ（高負荷運転域）に
ある場合は、リーン化が禁止され、更にＯ₂ センサ不活
性時は、リッチ化される一方、エンジン運転状態が図６
のゾーンＢ（低回転数運転域を除く減速運転域）にある
場合は、エンジン冷態時の方がエンジン温態時より、リ
ーン化係数が大きく設定され、燃焼室へ供給される混合
気の空燃比が理論空燃比よりも希薄側に制御されるた
め、特に低温減速時のＨＣの排出量を低減することがで
き、又燃費も改善できるほか、エンジン運転状態が図６
のゾーンＡ（低回転数運転域を含む減速運転域）にある
場合は、リーン化が禁止（停止）されるので、ストール
の発生の蓋然性をも低減できるのである。さらに、減速
ショックやエンジン低回転域でのエンストをなくすこと
ができるため、ドライバビリティを向上できる。

【００４２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の内燃機関
の空燃比制御装置によれば、内燃機関の暖機中は基本燃
料噴射量に低温時ほど燃料が増量されるように大きめに
設定される暖機増量係数を用いて補正を加えるととも
に、内燃機関の減速運転状態を検出する減速運転状態検
出手段により内燃機関の減速運転状態が検出されると、
リーン化係数を設定して該基本燃料噴射量に補正を加え
ることにより、燃焼室へ供給される混合気の空燃比を理
論空燃比よりも希薄側に制御する空燃比制御手段とをそ
なえ、該空燃比制御手段を、内燃機関が暖機中で減速運
転状態である場合、内燃機関の冷態時の方が内燃機関の
温態時よりも空燃比が希薄側になるように該リーン化係
数を設定するように構成されているので、内燃機関の減
速運転時の空燃比設定を最適なものとすることができ、
これにより、低燃費化のほか、有害物質の排出低減、特
に低温減速時のＨＣの排出量を低減でき、又燃費も改善
できる利点がある。

【００４３】

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としての内燃機関の空燃比
制御装置の制御系を示すブロック図である。

【図２】本発明の第１実施例としての内燃機関の空燃比
制御装置を示すハードブロック図である。

【図３】本装置を有するエンジンシステムの全体構成図
である。

【図４】本発明の第１実施例にかかる制御要領を説明す
るフローチャートである。

【図５】本発明の第１実施例の作用説明図である。

【図６】本発明の第１実施例の作用説明図である。

【図７】本発明の第２実施例にかかる制御要領を説明す
るフローチャートである。

【符号の説明】

１燃焼室２吸気通路２ａサージタンク２ｂバイパス通路３排気通路４吸気弁５排気弁６エアクリーナ７スロットル弁８インジェクタ９触媒コンバータ１１エアフローセンサ１２吸気温センサ１３大気圧センサ１４スロットルセンサ１５アイドルスイッチ１７Ｏ₂センサ１９水温センサ２０車速センサ２６クランキングスイッチ２１クランク角センサ（エンジン回転数センサ）２２ＴＤＣセンサ２３電子制御ユニット（ＥＣＵ）２４バッテリ２５バッテリセンサ２６クランキングスイッチ２７ＣＰＵ２８，２９入力インタフェイス３０Ａ／Ｄコンバータ３１ＲＯＭ３２ＲＡＭ３３バッテリバックアップＲＡＭ３４噴射ドライバ３５点火プラグ４０ドライバ４１ＩＳＣ弁４２ワックス弁５１基本駆動時間決定手段５２Ａ，５２Ｂ切替手段５３フィードバック時空燃比補正係数設定手段５４空燃比補正係数設定手段５４−１〜５４−３Ｉ値設定手段５４−４切替手段５４−５Ｋ_AFM設定手段５５補正手段５６デッドタイム補正手段５７切替制御手段ＥＧエンジン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F02D 41/00 - 41/40

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内燃機関の暖機中は基本燃料噴射量に低
温時ほど燃料が増量されるように大きめに設定される暖
機増量係数を用いて補正を加えるとともに、内燃機関の
減速運転状態を検出する減速運転状態検出手段により内
燃機関の減速運転状態が検出されると、リーン化係数を
設定して該基本燃料噴射量に補正を加えることにより、
燃焼室へ供給される混合気の空燃比を理論空燃比よりも
希薄側に制御する空燃比制御手段とをそなえ、該空燃比制御手段が、内燃機関が暖機中で減速運転状態
である場合、内燃機関の冷態時の方が内燃機関の温態時
よりも空燃比が希薄側になるように該リーン化係数を設
定することを特徴とする、内燃機関の空燃比制御装置。